国内外区熔硅单晶生产技术工艺发展路径及商业应用前景咨询报告.doc

国内外区熔硅单晶生产技术工艺发展路径国内外区熔硅单晶生产技术工艺发展路径 及商业应用前景咨询报告及商业应用前景咨询报告 区熔硅单晶也称区熔硅单晶，是电子信息材料中最基础性材料，属半导体材料类。区 熔硅单晶是电力电子器件的关键材料。区熔硅单晶是较一般电子级单晶硅具有更高纯度和 更高电阻率。区熔硅单晶采用的多晶硅材料成本大大高于直拉单晶硅所用材料，而其产品 销售价格也数倍于直拉单晶。半导体单晶硅材料行业的高速发展，有利于分立器件行业的 发展；如果上游行业处于低谷，而分立器件行业没有采取相应的应对策略，则分立器件行 业亦将进入低谷。 中国市场来说，区熔硅单晶的生产商只有几家。从全球来看，该趋势全球并购也非常 明显，我们认为，未来进一步的整合还会继续。目前全球区熔硅单晶产业集中度已经较高， 主要为日本 Shin-EtsuHandotai、小松公司 Komatsu（已被 Sumco 收购） ，丹麦 TOPSIL、德 国 Siltronic (由 Wacker Chemie AG 控股)、中环股份（环欧）等五家公司。 目目 录录 第一章第一章 中国区熔硅单晶产品发展现状分析中国区熔硅单晶产品发展现状分析 第一节 区熔硅单晶行业发展现状 一、2010 年国内区熔硅单晶行业发展概况 二、国内区熔硅单晶行业企业竞争格局 第二节 区熔硅单晶行业产业政策 一、产业政策 二、技术壁垒 三、人民币升值影响分析 第三节 区熔硅单晶产品供求格局 一、2008-2010 年区熔硅单晶市场产品总产量统计 二、2008-2009 年区熔硅单晶市场细分产品产量统计 三、2005-2010 年区熔硅单晶市场产品市场容量统计 四、2010-2012 年我国区熔硅单晶市场供求预测 第四节 区熔硅单晶行业产业链构成模型分析 一、区熔硅单晶行业产业链构成 二、区熔硅单晶行业产业链模型分析 第二章第二章 2008-2009 年区熔硅单晶产品生产技术市场调查年区熔硅单晶产品生产技术市场调查 第一节 区熔硅单晶产品构成 一、区熔硅单晶行业产品分类标准 二、区熔硅单晶行业主要产品市场份额 第二节 国内区熔硅单晶产品生产技术应用现状 第三节 国外区熔硅单晶产品生产技术应用现状 第四节 我国区熔硅单晶产品技术应用成熟度分析 第五节 区熔硅单晶产品生产技术与应用市场关系 第三章第三章 2008-2009 年区熔硅单晶当前生产工艺革新路径年区熔硅单晶当前生产工艺革新路径 第一节 区熔硅单晶生产工艺介绍 第二节 区熔硅单晶生产工艺发展历程 第三节 国外区熔硅单晶生产工艺发展阶段比较 第四节 我国区熔硅单晶生产工艺革新路径 第五节 国内区熔硅单晶生产设备介绍 第六节 国内区熔硅单晶生产设备应用现状 第七节 我国区熔硅单晶技术研发现状 第四章第四章 国内外典型区熔硅单晶企业生产技术工艺应用调查国内外典型区熔硅单晶企业生产技术工艺应用调查 第一节 中环股份 一、企业基本情况 二、企业技术发展历程 三、企业技术实力分析 第二节 企业生产技术工艺应用情况 一、企业区熔硅单晶产品生产技术选择 二、企业区熔硅单晶工艺设备配置 三、企业区熔硅单晶生产技术研发与革新状况 第五章第五章 国内外区熔硅单晶产品技术工艺研发动态国内外区熔硅单晶产品技术工艺研发动态 第一节 国内区熔硅单晶产品技术工艺研发动态 第二节 国外区熔硅单晶产品技术工艺研发动态 第三节 2011-2012 年区熔硅单晶技术工艺研发趋势分析 第四节 国内外企业竞争力对比分析 1. 研发竞争力分析 2. 生产竞争力分析 3. 销售竞争力分析 4. 管理竞争力分析 第五节 国外主要代表性企业研究 一、德国瓦克（Wacker Chemie AG） 二、日本信越（Shin-Etsu Handotai） 三、日本小松 四、丹麦 Topsil 第六节 区熔硅单晶产品现行技术同类替代技术发展 第六章第六章 2009-2012 年区熔硅单晶产品技术工艺应用前景研判年区熔硅单晶产品技术工艺应用前景研判 第一节 国外区熔硅单晶产品技术工艺应用前景 第二节 我国区熔硅单晶技术工艺应用前景 第三节 我国区熔硅单晶技术工艺发展对行业项目投资的影响 第七章第七章 我国区熔硅单晶行业典型投资项目分析我国区熔硅单晶行业典型投资项目分析 第一节 项目总投资估算 一、固定资产建设投资估算 二、流动资金估算 三、项目总投资 第二节 资金筹措及投资计划 一、资金来源与出资方式 二、项目筹资方案 三、投资使用计划 四、借款偿还计划 第三节 项目财务评价 一、计算依据及相关说明 二、总成本费用估算 三、销售收入、销售税金及附加和增值税估算 四、损益及利润及分配 第四节 盈利能力分析 一、投资利润率，投资利税率 二、财务内部收益率、财务净现值、投资回收期 三、项目财务现金流量表 四、项目资本金财务现金流量表 五、盈亏平衡分析 六、敏感性分析 第五节 效益分析 一、经济效益 二、社会效益 第八章第八章 2010-2012 年区熔硅单晶市场行情年区熔硅单晶市场行情 第一节 市场状况分析及预测（2010-2012 年） 第二节 供需状况分析及预测（2010-2012 年） 第三节 进出口状况分析 一、2005-2010 年区熔硅单晶市场产品进口量统计 二、2008-2009 年区熔硅单晶市场产品出口量统计 三、2010-2012 年区熔硅单晶市场产品出口预测 第九章第九章 区熔硅单晶销售策划区熔硅单晶销售策划 第一节 国内外市场分布 第二节 部分国内需求厂家及联系方式 第三节 部分国外需求厂家及联系方式 第十章第十章 区熔硅单晶技术开发、项目投资、生产及销售注意事项区熔硅单晶技术开发、项目投资、生产及销售注意事项 第一节 产品技术开发注意事项 第二节 项目投资注意事项 第三节 产品生产注意事项 第四节 产品销售注意事项 第十一章第十一章 华经纵横主要研究结论及策略建议华经纵横主要研究结论及策略建议 第一节 策略建议主要理论及数据支持说明 第二节 针对客户需求给出独家策略建议 一、宏观策略角度 二、中观产业角度 三、微观企业角度 第一章第一章 中国区熔硅单晶产品发展现状分析中国区熔硅单晶产品发展现状分析 第一节第一节 区熔硅单晶行业发展现状区熔硅单晶行业发展现状 一、一、2010 年国内区熔硅单晶行业发展概况年国内区熔硅单晶行业发展概况 区熔硅单晶也称区熔硅单晶，是电子信息材料中最基础性材料，属半导体材料类。区 熔硅单晶是电力电子器件的关键材料。区熔硅单晶是较一般电子级单晶硅具有更高纯度和 更高电阻率。区熔硅单晶采用的多晶硅材料成本大大高于直拉单晶硅所用材料，而其产品 销售价格也数倍于直拉单晶。半导体单晶硅材料行业的高速发展，有利于分立器件行业的 发展；如果上游行业处于低谷，而分立器件行业没有采取相应的应对策略，则分立器件行 业亦将进入低谷。 二、国内区熔硅单晶行业企业竞争格局二、国内区熔硅单晶行业企业竞争格局 中国市场来说，区熔硅单晶的生产商只有几家。从全球来看，该趋势全球并购也非常 明显，我们认为，未来进一步的整合还会继续。目前全球区熔硅单晶产业集中度已经较高， 主要为日本 Shin-EtsuHandotai、小松公司 Komatsu（已被 Sumco 收购） ，丹麦 TOPSIL、德 国 Siltronic (由 Wacker Chemie AG 控股)、中环股份（环欧）等五家公司。 第二节第二节 区熔硅单晶行业产业政策区熔硅单晶行业产业政策 一、产业政策一、产业政策 高纯的区熔硅单晶是制作各种探测器、传感器的关键原材料，其市场增长趋势也很明 显。另外采用高阻区熔硅制造微波单片集成电路（MMIC）以及微电子机械系统 （MEMS）等高端微电子器件，被广泛应用于微波通讯、雷达、导航、测控、医学等领域， 也显示出巨大的应用前景。区熔硅单晶的具有重要的战略意义，2011 年科技重大专项项目 指南中，我们看到了区熔硅单晶片产业化技术与国产设备研制项目。面向高压大功率 IGBT 芯片产品制造需求，我国研究开发直径 150mm 和 200mm 区熔硅单晶片产业化技术， 形成性能稳定的批量生产能力；满足 1200V3300V IGBT 芯片产业化对区熔硅单晶的要求 和 45006500V 以上 IGBT 芯片的研制需求。2012 年提供生产线用户考核认证，2013 年 形成 5000 片/月以上的销售。研究开发国产区熔单晶炉，2012 年进入生产线考核并通过用 户验证，形成批量供货，提供 IGBT 材料项目使用。 主要产业政策如下： 1、调整和振兴规划出台电子信息产业企稳回升态势明朗 2009 年 4 月 15 日电子信息产业调整和振兴规划发布。规划提出，今后三年电子 信息产业要围绕计算机、电子元器件、视听产品、集成电路、新型显示器件、软件、通信 设备、信息服务、信息技术应用等 9 个重点领域，完成确保骨干产业稳定增长、战略性核 心产业实现突破、通过新应用带动新增长三大任务。 2、3G 牌照发放通信制造业保持平稳发展 工业和信息化部 1 月 7 日正式宣布，批准中国移动通信集团公司增加基于 TD-SCDMA 技术制式的第三代移动通信(3G)业务经营许可，中国电信集团公司增加基于 CDMA2000 技 术制式的 3G 业务经营许可，中国联合网络通信集团公司增加基于 WCDMA 技术制式的 3G 业务经营许可。中国电信业全面进入 3G 时代。2009 年前 10 个月，我国 3G 发展总体 进展顺利，3G 用户总数达到 977 万，其中中国移动 TD 用户达到 394 万。 3、物联网等新业态兴起战略性新兴产业成为新增长点 2009 年 8 月，温家宝总理指示要加快传感网研究，把传感系统和 3G 中的 TD 技术结 合起来，尽快建立“感知中国”中心。9 月，中国传感器网络标准工作组成立。除了物联 网以外，以可再生能源技术、节能减排技术、清洁煤技术及核能技术支撑的新能源产业， 以传感网、物联网关键技术、后 IP 时代相关技术支撑的信息网络产业，以微电子及光电子 材料和器件、新型功能材料、高性能结构材料、纳米技术和材料支撑的微电子和光电子材 料和器件产业，以医疗器械关键核心技术支撑的先进医疗设备制造等，逐渐成为战略性新 兴产业和新的经济增长点。 下游的推动将会直接扩大区熔硅单晶市场需求。从世界范围来讲，我国出台十项措施 时机选得比较好，是对金融危机的危险性看准摸清了火候到了的时候才出手的。我国出台 十项措施对我国的区熔硅单晶行业也是利好，有利于企业自主创新和结构调整，有利于技 术进步和产业升级。 我国的人民币汇率实现了有限的浮动政策，人民币的升值压力逐渐释放。我国货币的 升值不可避免的使得进口产品的价格竞争力增加。区熔硅单晶市场的价格目前还处于高位 运行，国内外产商均通过维持市场高价来获取高额利润。如果我国的汇率继续向着人民币 升值的方向发展，将会有利于我国进口。预计未来几年随着我国汇率的调整和人民币的升 值，国内的区熔硅单晶进口价格的下降趋势，这主要体现在我国人民币升值带来的一系列 好处。 与此同时，国外市场的疲软，对于国内区熔硅单晶行业来说是一个好机会，引入技术 和设备的成本也比较低，将很好的促进国内区熔硅单晶行业的技术更新和产品改造工作， 也降低了国内区熔硅单晶的成本和价格。 二、技术壁垒二、技术壁垒 高反压、大电流电力电子器件的发展要求区熔硅单晶直径进一步增大。大直径区熔硅 单晶的拉制，最大困难在于高频加热设备能力和成晶工艺条件。由于技术封锁，研制和生 产大直径区熔硅单晶的工艺条件需要摸索，特别是加热线圈结构和拉晶参数。购买国际先 进的技术仪器，仿效学习并研发出自己的技术，前期购买仪器成本太高，一般的小型公司 难以承担先进的 Typ-FZ 系列仪器高昂的价格。因此，国内企业只有在生产中不停地摸索， 克服技术壁垒，逐步研发并填补我国大直径区熔硅单晶生产技术的空白。 在半导体单晶硅材料产业链中，多晶硅是生产硅单晶的原料，是半导体器件的上游基 础材料。2006 年国内包括半导体器件和硅晶体太阳能电池的多晶硅年需量超过 10,000 吨， 而国内的生产能力仅为 300 吨/年左右，因此多晶硅材料绝大部分依赖进口。单晶硅材料的 支撑体系薄弱，所需的关键设备和检测仪器主要依赖进口，形成了产品更新一代就必须从 国外引进新一代设备的局面，这就客观上加大了产业发展的投入，在一定程度上制约了国 内半导体材料企业的发展。 三、人民币升值影响分析三、人民币升值影响分析 我国的人民币汇率实现了有限的浮动政策，人民币的升值压力逐渐释放。我国货币的 升值不可避免的使得进口产品的价格竞争力增加。区熔单晶硅市场的价格目前还处于高位 运行，国内外产商均通过维持市场高价来获取高额利润。如果我国的汇率继续向着人民币 升值的方向发展，将会有利于我国进口。预计未来几年随着我国汇率的调整和人民币的升 值，国内的区熔单晶硅进口价格的下降趋势，这主要体现在我国人民币升值带来的一系列 好处。 与此同时，国外市场的疲软，对于国内区熔单晶硅行业来说是一个好机会，引入技术 和设备的成本也比较低，将很好的促进国内区熔单晶硅行业的技术更新和产品改造工作， 也降低了国内区熔单晶硅的成本和价格。 第三节第三节 区熔硅单晶产品供求格局区熔硅单晶产品供求格局 一、一、2008-2010 年区熔硅单晶市场产品总产量统计年区熔硅单晶市场产品总产量统计 2005-2008 年，我国区熔硅单晶行业产量呈现快速增长的趋势，2009 年产量有所下降， 2005 年产量为 71 吨，2006 年为 76.31 吨，增速为 7.48，到了 2009 年为 71.54 吨，增长 率比 2008 年下降了 16.53，2010 年 1-5 月份为 39.12 吨。同比增长率为 8.42%. 图表图表 2008-2010 年区熔硅单晶市场产品总产量年区熔硅单晶市场产品总产量 0 20 40 60 80 100 吨 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 产量7176.3182.3685.7171.5439.12 增速7.48%7.93%4.07%-16.53%8.42% 2005年2006年2007年2008年2009年 2010年1-5 月份 资料来源：中国产业竞争情报网资料来源：中国产业竞争情报网 二、二、2008-2009 年区熔硅单晶市场细分产品产量统计年区熔硅单晶市场细分产品产量统计 区熔硅单晶目前的主要应用产品包括 2 种：气相掺杂（Gas Dopsiton）和中子嬗变掺 杂（NTD） 。其中 GD 目前市场规模约占区熔硅总体规模的 80%左右，主要的应用领域为 传统电子电力器件，特别是高压大功率器件，400V 以上电压产品等；NTD 规模约占 20% 左右，主要应用于铁路、电站以及由新型能源技术所推动的变压变频器件应用中。前者受 电源管理等市场的节能需求的推动；后者由于铁路、电厂的大规模建设以及新型能源如风 能发电等市场的发展，目前有较快的市场增长。 2005 年 GD 产量为 58.22 吨，NTD 为 12.78 吨，到了 2009 年 GD 产量为 58.92 吨， NTD 为 12.62 吨。2010 年 1-5 月份 GD 与 NTD 分别 31.92 吨 7.2 吨。2009 年之前，产量均 保持了较为平稳的增长趋势。 图表图表 2008-2010 年区熔硅单晶市场细分产品总产量年区熔硅单晶市场细分产品总产量 0 10 20 30 40 50 60 70 80 吨 GD58.2262.1766.8169.4158.9231.92 NTD12.7814.1415.5516.312.627.2 2005年2006年2007年2008年2009年 2010年1-5月 份 资料来源：中国产业竞争情报网资料来源：中国产业竞争情报网 三、三、2005-2010 年区熔硅单晶市场产品市场容量统计年区熔硅单晶市场产品市场容量统计 2005 区熔硅单晶行业市场容量为 79.41 吨，2006 年为 94.1 吨，增速为 18.5，2009 年市场容量达到 118.74 吨。同比增长 4.56%，2010 年 1-5 月份为 68.91 吨，同比增长 18.14。 图表图表 2005-2010 年区熔硅单晶市场产品市场容量年区熔硅单晶市场产品市场容量 0 20 40 60 80 100 120 140 吨 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 市场容量79.4194.1121.74113.56118.7468.91 增速18.50%29.37%-6.72%4.56%18.14% 2005年2006年2007年2008年2009年 2010年1-5 月份 资料来源：中国产业竞争情报网资料来源：中国产业竞争情报网 四、四、2010-2012 年我国区熔硅单晶市场供求预测年我国区熔硅单晶市场供求预测 从下表可以看出，近年来，GD 比重在 81%-82%之间浮动，变化不大，市场比例处于 较为稳定的状态。 图表图表 2005-2010 年中国区熔硅单晶市场产品结构变化年中国区熔硅单晶市场产品结构变化 0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00% 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年1-5月份 NTD18.00%18.53%18.88%19.02%17.64%18.40% GD82.00%81.47%81.12%80.98%82.36%81.60% 2005年2006年2007年2008年2009年 2010年1-5 月份 资料来源：中国产业竞争情报网资料来源：中国产业竞争情报网 第四节第四节 区熔硅单晶行业产业链构成模型分析区熔硅单晶行业产业链构成模型分析 一、区熔硅单晶行业产业链构成一、区熔硅单晶行业产业链构成 产业链即从一种或几种资源通过若干产业层次不断向下游产业转移直至到达消费者的 路径，它包含四层含义：一是产业链是产业层次的表达；二是产业链是产业关联程度的表 达；产业关联性越强，链条越紧密，资源的配置效率也越高；三是产业链是资源加工深度 的表达；产业链越长，表明加工可以达到的深度越深；四是产业链是满足需求程度的表达。 产业链始于自然资源、止于消费市场，但起点和终点并非固定不变。 区熔硅单晶产业链结构分析：上游原材料供应商，中游区熔硅单晶生产厂家，下游大 功率器件、电力机车的牵引系统等相关区熔硅单晶消费者，此外还有贯穿产业链的物流配 送厂家等。 图表图表 区熔硅单晶产业链结构图区熔硅单晶产业链结构图 区熔硅单晶生产商区熔硅单晶生产商原材料供应商原材料供应商下游消费下游消费物流配送物流配送 大功率器件企业等大功率器件企业等多晶硅多晶硅中环股份等中环股份等 资料来源：中国产业竞争情报网资料来源：中国产业竞争情报网 二、区熔硅单晶行业产业链模型分析二、区熔硅单晶行业产业链模型分析 1、上游原材料供应、上游原材料供应 单晶硅由多晶硅制得，而近几年，太阳能电池产业快速发展，多晶硅供应急剧增加。 2008 年国内多晶硅产量超过 4500 吨，产能超过 1 万吨。根据最新的统计数据显示，我国 目前在建和筹建的多晶硅项目总能将接近 8 万吨，而需求量仅为 4.6 万吨，如果产能全部 释放，将过剩近一半的多晶硅产品。 2009 年 9 月 26 日，国务院转发国家发改委、工业和信息化部等 10 部委关于抑制部 分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见 （以下简称 38 号文） ，正式将多 晶硅列入产能过剩和重复建设行业的“黑名单”里，各地已被要求收紧多晶硅项目，地方 未建的多晶硅项目也已基本叫停。 产能过剩是下游需求转暖未能传导至上游的主要原因。我们估计明年全球光伏多晶硅 需求量在 6 万吨，而供给量在 10 万吨（已扣除半导体行业用量） ，其中 4 万吨来自中国。 因此我们认为多晶硅现货价格还将继续下跌，我们目前假设 20102011 年均价分别为 55 和 50 美元/公斤，该假设有下调空间。摆在中国多晶硅企业面前的迫切任务是降成本，途 径有二：一是在现有还原西门子法基础上降成本，例如采用更先进的氢化方法循环利用四 氯化硅/二氯二氢硅、自产三氯氢硅、申请直供电降低电费等等，但该类方法难以将成本降 至 30 美元之下；二是采用更先进的还原方法，例如硅烷法可以产生很少副产品，成本可望 降低至 25 美元甚至更低。 从价格看，多晶硅的价格风光不再，70 美元/公斤现货价格以下已经徘徊数月，生产商 的盈利空间进一步被压缩。目前国内技术基本采用改良西门子发，生产成本基本控制在 50-60 美元/公斤之间，部分较好企业可以达到 40 多美元/公斤，即便如此，产能过剩带来 的多晶硅售价的缓慢回落依然使我们对行业前景堪忧。 从污染和耗能角度看，国内多晶硅项目在现有条件下属于高排放，高污染行业，主要 是对于尾气中四氯化硅、氯化氢的回收率不高。虽然目前，国内企业引进的第三代设备完 全可以做到尾气的闭路